研究人員開發出利用無線電波為可穿戴設備供電的技術
小型可穿戴設備面臨的最大挑戰之一是如何為其供電。設備越小,電池的空間就越小,使得在某些情況下,續航時間就成為問題。來自賓夕法尼亞州立大學的Huanyu “Larry” Cheng領導的一組研究人員開發了一種利用從無線電波中收集的能量為可穿戴設備供電的新方法。
目前用於可穿戴式健康監測設備的能源存在缺點。太陽能只能在暴露在陽光下時採集能量,而摩擦電設備只能在人體運動時採集能量。Cheng表示,研究人員並不是要取代這些供電方式,而是試圖為可穿戴設備提供額外的穩定能量。該團隊開發了一種可拉伸的寬帶偶極子天線系統,可以無線傳輸從健康監測傳感器收集的數據。
該設備由一對可拉伸的金屬天線組成,集成在帶有金屬塗層的導電石墨烯上。該系統的寬帶設計使其即使在拉伸、彎曲和扭曲時也能保持頻率功能。該系統連接到一個可拉伸的整流電路,以創建一個整流天線,可以將電磁波的能量轉化為電力。
然後,這些電力可以用來為無線設備供電,或者為電池和超級電容器等儲能設備充電。研究人員認為,這項技術是一個構件,它可以與無線可傳輸數據設備相結合,提供一個關鍵的組件,與團隊開發的現有傳感器模塊一起工作。研究人員下一步將探索電路的小型化版本,並致力於開發整流器的延展性。
該團隊認為,他們已經創建了一個平台,可以很容易地與過去開發的其他模塊進行組合和應用。研究人員將探索擴展或調整新技術用於其他應用的機會。